Толкун-бөлүкчө дуализмин эксперименталдык бөлүү

Толкун жана бөлүкчөлөрдүн касиети жаратылыштагы заттын эки негизги касиети болуп саналат. Жарыкка келсек, анын толкунбу же бөлүкчөбү деген талаш-тартыш 17-кылымга барып такалат. Ньютон өзүнүн китебинде жарыктын салыштырмалуу кемчиликсиз бөлүкчөлөр теориясын негиздеген.Оптика, бул жарыктын бөлүкчөлөр теориясын дээрлик бир кылым бою негизги теорияга айландырды. Гюйгенс, Томас Янг, Максвелл жана башкалар жарык толкун деп ишенишкен. 20-кылымдын башына чейин Эйнштейн ... сунуштаган.Оптикакванттык түшүндүрмөфотоэлектрдиктаасири адамдарга жарыктын толкун жана бөлүкчө дуализминин мүнөздөмөлөрүнө ээ экенин түшүнүүгө түрткү болду. Кийинчерээк Бор өзүнүн белгилүү комплементардуулук принцибинде жарыктын толкун же бөлүкчө катары жүрүшү белгилүү бир эксперименталдык чөйрөгө көз каранды экенин жана эки касиетти тең бир эле экспериментте бир эле учурда байкоого болбой турганын белгилеген. Бирок, Джон Уилер өзүнүн кванттык версиясына негизделген атактуу кечиктирилген тандоо экспериментин сунуштагандан кийин, жарык бир эле учурда "толкун да эмес, бөлүкчө да эмес, толкун да эмес, бөлүкчө да эмес" толкун-бөлүкчө суперпозиция абалын камтый алары теориялык жактан далилденди жана бул кызыктай кубулуш көптөгөн эксперименттерде байкалган. Жарыктын толкун-бөлүкчө суперпозициясын эксперименталдык байкоо Бордун комплементардуулук принцибинин салттуу чек арасын талашка салат жана толкун-бөлүкчө дуализми түшүнүгүн кайрадан аныктайт.

2013-жылы Ахаронов жана башкалар "Алиса керемет дүйнөсүндөгү" чыгармасындагы Чешир мышыгынан шыктанып, Чешир мышыгынын кванттык теориясын сунушташкан. Бул теория абдан жаңы физикалык кубулушту ачып берет, башкача айтканда, Чешир мышыгынын денеси (физикалык бирдик) анын жылмайган жүзүнөн (физикалык атрибут) мейкиндикте бөлүнүүнү ишке ашыра алат, бул материалдык атрибут менен онтологияны бөлүүнү мүмкүн кылат. Андан кийин изилдөөчүлөр Чешир мышыгынын кубулушун нейтрондук жана фотондук системаларда байкашкан жана андан ары эки кванттык Чешир мышыгынын жылмайган жүздөрүн алмашуу кубулушун байкашкан.

Жакында эле, ушул теориядан шыктанып, Кытайдын Илим жана технология университетиндеги профессор Ли Чуаньфэндин командасы Нанкай университетиндеги профессор Чен Цзинлиндин командасы менен биргеликте толкун-бөлүкчө дуализмин бөлүүнү түшүнүштү.Оптика, башкача айтканда, фотондордун ар кандай эркиндик даражаларын колдонуу менен эксперименттерди иштеп чыгуу жана виртуалдык убакыт эволюциясына негизделген алсыз өлчөө ыкмаларын колдонуу менен толкун касиеттерин бөлүкчөлөрдүн касиеттеринен мейкиндикте бөлүү. Фотондордун толкун касиеттери жана бөлүкчөлөрдүн касиеттери ар кайсы аймактарда бир убакта байкалат.

Жыйынтыктар кванттык механиканын негизги түшүнүгүн, толкун-бөлүкчө дуализмин тереңирээк түшүнүүгө жардам берет, ал эми колдонулган алсыз өлчөө ыкмасы кванттык так өлчөө жана контрфактуалдык байланыш багытындагы эксперименталдык изилдөөлөр үчүн идеяларды берет.

| кагаз маалыматы |

Ли, Ж.К., Сун, К., Ван, Ю. ж.б. Бир фотондун толкун бөлүкчөлөрүнүн дуализмин кванттык Чешир мышыгы менен бөлүүнүн эксперименталдык демонстрациясы. Light Sci Appl 12, 18 (2023).

https://doi.org/10.1038/s41377-022-01063-5


Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 25-декабры